STM32MP135开发板助力电力行业，IEC61850协议移植笔记

只看该作者 · 2024-2-2 19:29

本帖最后由 myir米尔于 2024-2-2 19:42 编辑

1.概述

IEC61850是变电站自动化系统（SAS）中通信系统和分散能源（DER）管理的国际标准。它通过标准的实现，实现了智能变电站的工程运作标准化。使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明，在电力和储能系统中应用非常广泛。

本文基于米尔MYD-YF13X开发板，在Linux系统上移植和使用开源的libIEC61850库，该库提供了用C语言编写的IEC 61850 / MMS，IEC 61850 / GOOSE和IEC 61850-9-2 /采样值通信协议的服务端和客户端库。

IEC61850开源库了解更多请访问：http://libiec61850.com/libiec61850/

MYD-YF13X开发板了解更多访问：cohttps://www.myir.cn/shows/110/57.html

2.搭建配置环境

本章节讲述libIEC61850库的编译环境配置过程。

2.1. 安装JAVA环境

IEC61850库中的ICD文件需要一个JAVA工具来进行转换，所以需要先安装JAVA运行环境。米尔提供的JDK安装包位于光盘03-Tools目录，拷贝jdk-8u191-linux-x64.tar.gz到ubuntu工作目录，并解压出来。

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<font color="#000000"># cd <WORKIR>/JDK 

# tar zxvf jdk-8u191-linux-x64.tar.gz 

# cd jdk1.8.0_191</font>

配置JAVA环境变量，修改/etc/profile文件，<WORKIR>为用户工作路径在里面添加如下内容：

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<font color="#000000"># vi /etc/profile 

export JAVA_HOME=<WORKIR>/JDK/jdk1.8.0_191 

export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre 

export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib 

export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH</font>

修改完成保存退出，使用下面命令来验证JAVA运行环境是否安装成功：

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<font color="#000000"># java -version

java version "1.8.0_191"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)</font>

2.2. 配置交叉编译工具链

这里直接使用MYIR制作的交叉编译工具链。拷贝位于光盘04-Linux_sourceToolchainarm-myir-linux-gnueabihf-gcc.tar.gz到ubuntu的工作目录。通过下面操作设置交叉编译工具链环境变量。

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<font color="#000000"># mkdir arm-myir-linux-gnueabihf-gcc 

# tar xvf arm-myir-linux-gnueabihf-gcc.tar.gz -C arm-myir-linux-gnueabihf-gcc 

# export ARCH=arm# export CROSS_COMPILE=arm-myir-linux-gnueabihf-

# export PATH=$PATH:/<WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/bin</font>

设置完成后使用如下命令验证设置是否成功。

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<font color="#000000"># arm-myir-linux-gnueabihf-gcc -v

使用内建 specs。

COLLECT_GCC=/home/qinlh/buildroot/buildroot-2019.02.2/output/host/bin/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc.br_real COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/qinlh/buildroot/buildroot-2019.02.2/output/host/libexec/gcc/arm-myir-linux-gnueabihf/7.4.0/

lto-wrapper

...

...

线程模型：posix gcc

版本 7.4.0 (Buildroot 2019.02.2-g04eff54)</font>

3.编译IEC61850库

本章节讲述IEC61850库的编译和MYIR IEC61850演示程序myir_iec61850_server的编译过程。

3.1. 获取IEC61850源码包

米尔提供libIEC61850源码位于光盘文件的/04-Linux_Source/IEC61850目录，将libiec61850-1.3.0.tar.gz拷贝到ubuntu目录工作目录，并解压出来，其中<WORKIR>为用户工作目录。

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<font color="#000000"># cp libiec61850-1.3.0.tar.gz <WORKIR>/libiec61850 

# cd <WORKIR>/libiec61850

# tar zxvf libiec61850-1.3.0.tar.gz

# cd libiec61850-1.3.0</font>

编译IEC61850库：

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<font color="#000000"># make TARGET=LINUX-ARM

...

...

arm-myir-linux-gnueabihf-ar: creating ./build-

arm/libiec61850.aarm-myir-linux-gnueabihf-ranlib ./build-arm/libiec61850.a</font>

MYIR_IEC61850演示程序用到了一些外部库，需要修改位于examplesmyir_iec61850_server目录下的Makefile来指定外部库的路径，将<WORKIR>替换为用户实际的工作路径：

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<font color="#000000">CFLAGS +=-I./ -I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/glib-2.0/ 

-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/lib/glib-2.0/include/ 

-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/cjson/ 

-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include 

-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/rm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/libxml2

LDFLAGS += -lpthread -ldbus-1 -lxml2 -lcjson 

-L /WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/lib</font>

如果上述编译过程报错请检查交叉编译工具链设置是否有问题。

编译ICD文件：

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<font color="#000000"># cd examples/myir_iec61850_server

# make model

java -jar ../../tools/model_generator/genmodel.jar myir_iec61850_server.icd

Select ICD File myir_iec61850_server.icd

parse data type templates ...

parse IED section ...

parse communication section ...

Found connectedAP ap1 for IED MYIR1

print report instance 01

print report instance 02</font>

如果上述过程报错请检查JAVA运行环境是否设置成功。

编译MYIR IEC61850演示程序：

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<font color="#000000"># cd examples/myir_iec61850_server

# make TARGET=LINUX-ARM</font>

4.运行验证IEC61850应用

4.1. 运行应用

编译完成后MYIR IEC61850应用位于examples/myir_iec61850_server/目录下面，将myir_iec61850_server拷贝至开发板，运行过程如下所示。

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<font color="#000000"># dbus-launch

DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-c0AGn2s5XN,guid=d6544df82962d617c2dc37805c2c2d68

DBUS_SESSION_BUS_PID=5649

# export DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-c0AGn2s5XN

# ./myir_iec61850_server

# Using libIEC61850 version 1.3.0</font>

4.2. 程序验证

安装包可以在03-Tools/IEDScout.zip文件中获取。

测试验证：

进入IEC61850应用界面，打开PC端IEDScout软件。

点击IECScout主界面下面的 Discover IED 按钮，然后输入输入开发板网口的IP地址 192.168.x.xxx ，输入完成后点击 Discover 按钮。

进入 Browser 页面，可以看到以MYIR1命名的IED设备模型。

点击IED设备模型下面的Data Models->LD1->GGIO1进入通用I/O控制界面。

双击GGIO1下面的LED1数据对象，可以看到Switch这个数据属性，然后点击上方菜单栏的Write按钮即可对LED1进行控制。

在Value栏选择false，然后点击Write按键，此时开发板上的LED心跳灯就被点亮了，说明通讯成功。

米尔基于STM32MP135开发板

米尔STM32MP135开发板，基于单核 Cortex-A7 设计的STM32MP13系列处理器，采用12V/2A直流供电，搭载了2路千兆以太网接口、1路USB2.0协议MINI PCIE插座的4G模块接口、1路RGB显示接口、1路音频输入输出接口、2路USB HOST Type A、1路 USB OTG Type-C接口、1路Micro SD接口。开发板配套提供丰富的软件资源以及文档资料，助力开发者开发成功。

米尔STM32MP135开发板标注图

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